[00961904]液化天然气深度脱硫脱碳剂的开发与工业应用

该项目属能源与环境技术领域，随着天然气在世界及中国能源结构中地位的不断上升，合理利用天然气资源具有深远意义。天然气在常温下为气体，不便于贮存和远距离运输，因此将天然气净化深冷为液化天然气(LNG)，体积缩小600倍，大大提高了天然气的运输和存储效率。为了保证深冷过程中不产生水合物，要求将天然气中H<,2>S含量降低到2ppm,C0<,2>含量降低到50ppm,而常规管输天然气中H<,2>S含量控制在小于20ppm,C0<,2>含量小于3.0%,因此LNG作为城市燃气可以减少燃烧排放的烟气对大气环境的污染。目前液化天然气深度净化应用最广泛的方法是醇胺吸收工艺，主要是以乙醇胺(MEA)和甲基二乙醇胺(MDEA)为主要成分的脱硫脱碳溶剂。MEA对H<,2>S和G0<,2>有很好的吸收效果，但易发泡、降解、腐蚀严重；MDEA腐蚀轻微，深度脱硫脱碳能力有限。该项目针对LNG生产过程中天然气深度脱硫脱碳开发新型吸收剂:并对脱硫脱碳剂工业应用中遇到的主要操作问题发泡和腐蚀开展系统研究。主要创新点如下:1.开发了新型天然气深度脱硫脱碳剂ST-2。对于叔醇胺在分子中引入体积较大的烷烃基团以提高分子的空间位阻，从而提高对天然气精制过程中脱硫脱碳效果。2.采用BP神经网络计算模型，研究醇胺分子结构与C0<,2>反应动力学速率常数之间的构效关系，为合成深度脱除H<,2>S和C0<,2>的醇胺化合物提供理论基础。3.建立了脱硫剂溶液泡沫性能评定方法及装置，研究了多种消泡剂对醇胺溶液的消泡性能，发现聚醚消泡剂具有很好的消泡效果，将此技术应用于深度脱硫脱碳剂ST-2，其具有优良的不易起泡性能。4.对不同脱硫剂溶液在H<,2>S、C0<,2>混合酸性气条件下的腐蚀性能进行研究，新开发的脱硫剂腐蚀性能优良。工业应用表明ST-2的腐蚀性能与进口脱硫脱碳剂相似，能满足目前工业应用要求。将ST-2用于盐城莱特化工科技有限公司LNG工厂酸性气净化系统，在长期使用过程中达到H<,2>S含量2ppm,C0<,2>含量越50ppm的国家标准，表现出优良的吸收性能。采用ST-2替代进口脱硫剂工业应用效果显著，三年来新增利字闰349万元，新增税收8.25万元，取得了很好的经济效益和社会效益，可以广泛应用于LNG工厂。共获得1项发明专利、1项实用新型专利授权，发表6篇论文:其中SCI收录3篇、他引3次，EI收录4篇。第三方及应用企业等评价:该项目技术达到国际先进水平，实现了液化天然气深度净化，符合节能减排的发展趋势，对石油天然气产业的发展和技术进步起了积极推动的作用。